Взаимоотношения микроорганизмов с растениями

Поверхность листьев и стебли растений (филоплана) являются местом обитания микроорганизмов, называемых эпифитными. Среди бактерий преобладают молочнокислые и окрашенные формы: Erwinia herbiola, Xanthomonas campestris, Flavobacterium, Pseudomonas fluorescens. Часто встречаются пигментированные дрожжи и несовершенные грибы: Cladosporium, Alternaria, Verticillum, Acremonium, Fusarium. Нередко 80% общего количества эпифитов составляют бактерии Erwinia herbicola.

Микроорганизмы находятся непосредственно на поверхности корней (ризоплана) и в почве, прилегающей к корням - ризосфера.

Среди грибов в ризосфере преобладают Fusarium и Rhizoctonia.

С корнями растений ассоциируют грибы, этот симбиоз называется микоризой.

Фитопатогенные микроорганизмы - возбудители болезней растений. Среди них известны как условно патогенные, так и паразитические формы.

Во многих случаях губительное действие микробов-антагонистов связано с выделением специфических биологически активных химических веществ – антибиотиков (анти – против, биос – жизнь). Продуцентами антибиотиков являются некоторые грибы, а также бактерии, чаще актиномицеты.

Характер действия антибиотических веществ на клетки разнообразен. Одни из них задерживают рост и развитие микроорганизмов, другие вызывают их гибель.

Фитонциды – антибиотические вещества растительного происхождения. Химическая природа фитонцидов разнообразна. Антимикробным действием обладают многие вещества, находящиеся в растениях: эфирные масла, гликозиды, антоцианы, дубильные вещества и многие другие соединения.

Антимикробными свойствами обладают также многие овощи и пряности. Так, из чеснока и лука выделен аллицин, из репы и редьки – рапин, из томатов – томатин. В настоящее время ведутся исследования по использованию фитонцидов при хранении пищевых продуктов.

С животными

В естественных условиях организм любого животного населен множеством бактерий. Среди них могут быть случайные формы, но для многих видов тело животного является основным или единственным местом их

обитания. Характер и механизмы взаимодействий микроорганизмов с макроорганизмом многообразны и играют решающую роль в жизни и эволюции многих видов бактерий. Для животного бактерии также важный экологический

фактор, определяющий многие стороны его эволюционных изменений.Животные, лишенные бактерий, нормально растут и размножаются, если получают пoлноценную пищу, однако у них не функционируют нормально

системы иммунитета и они могут погибнуть от бактерий совершенно безопасных для обычных организмов. Микроорганизмы, населяющие организмздорового животного, образуют его нормальную микрофлору. Кожный покров. Микроорганизмы заселяют главным образом участки кожи, покрытые волосами и увлажненные потом. Обычно на коже преобладают грамположительные бактерии. Представители рода Corynebacterium иногда

составляют до 70% всей кожной микрофлоры. Нарушение нормального сообщества бактерий кожи может иметь неблагоприятные последствия для макроорганизма. Кишечный тракт животных—обычное место обитания разнообразных

бактерий, преимущественно анаэробных

. Таким образом, состав бактерий, формирующих нормальную микрофлору организма животного, не может быть случайным. Представители нормальной микрофлоры обладают механизмами, нейтрализующими до некоторой степени защитные системы организма хозяина, что и позволяет им иногда переходить к паразитизму. Однако развитие нормальной микрофлоры регулируется и ограничивается хозяином. Более совершенные и специфические механизмы, регулирующие развитие бактерий, наблюдаются при симбиотическихвзаимодействиях.

Совокупность микробных биоценозов, встречающихся в орга­низме здоровых людей, составляет нормальную микрофлору человека.

Нормальная микрофлора отдельных биотопов различна, но под­чиняется ряду основных закономерностей:

• она достаточно стабильна;

• образует биопленку;

• представлена несколькими видами, среди которых выделяют доминантные виды и виды-наполнители;

• преобладающими являются анаэробные бактерии.

Микроорганизмы, составляющие нормальную микрофлору, образуют четкую морфологическую структуру— биопленку, толщина которой колеблется от 0,1 до 0,5 мм.

Биопленка представляет собой полисахаридный каркас, состоя­щий из микробных полисахаридов и муцина, который проду­цирует клетки макроорганизма. В этом каркасе иммобилизова­ны микроколонии бактерий - представителей нормальной микрофлоры, которые могут располагаться в несколько слоев.

В состав нормальной микрофлоры входят как анаэробные, так и аэробные бактерии, соотношение которых в большинстве биоценозов составляет 10: 1—100: 1.

Заселение бактериями различных областей тела начинается в момент рождения человека и продолжается на протяжении всей его жизни.

В составе нормальной микрофлоры различают:

• постоянную, или резидентную микрофлору, — представлена относительно стабильным составом микроорганизмов, обычно обнаруживаемых в определенных местах тела человека у людей определенного возраста;

• транзиторную, или временную микрофлору, — попадает на кожу или слизистые оболочки из окружающей среды, не вызывая заболеваний и не обитая постоянно на поверхностях тела че­ловека. Она представлена сапрофитными условно-патогенными микроорганизмами, которые обитают на коже или слизистых оболочках в течение нескольких часов, дней или недель.

Нормальная микрофлора выполняет ряд существенных для здоровья человека жизненно важных функций:

-антагонистическая функция - нормальная микрофлора обеспечивает колонизационную резистентность. Колонизационная резистентность - это устойчивость соответствующих участков тела (эпитопов) к заселению случайной, в том числе и патогенной, микрофлорой. Она обеспечивается как выделением веществ, оказывающих бактерицидное и бактериостатическое действие, так и конкуренцией бактерий за питательные субстраты и экологические ниши;

-иммуногенная функция - бактерии-представители нормальной микрофлоры постоянно "тренируют" иммунную систему своими антигенами;

-пищеварительная функция - нормальная микрофлора за счет своих ферментов принимает участие в полостном пищеварении;

-метаболическая функция - нормальная микрофлора за счет своих ферментов участвует в обмене: белков, липидов, уратов, оксалатов, стероидных гормонов, холестерина;

-витаминообразующая функция - в процессе метаболизма отдельные представители нормальной микрофлоры образуют витамины. Например, бактерии толстого кишечника синтезируют биотин, рибофлавин, пантотеновую кислоту, витамины К, Е, В12, фолиевую кислоту однако витамины не всасываются в толстом кишечнике и, поэтому можно рассчитывать на те из них, которые в небольшом количестве образуются в подвздошной кишке;

-детоксикационная функция - способность обезвреживать образующиеся в организме токсические продукты метаболизма или организмы, попавшие из внешней среды, путем биосорбции или трансформации в нетоксические соединения;

-регуляторная функция - нормальная микрофлора участвует в регуляции газового, водно-солевого обмена, поддержания pH среды;

-генетическая функция - нормальная микрофлора - это неограниченный банк генетического материала, поскольку обмен генетического материала постоянно происходит как между самими представителями нормальной микрофлоры, так и патогенными видами, попадающими в ту или иную экологическую нишу;

23. Микрофлора растений. Эпифитная и ризосферная микрофлора. В природных условиях высшие растения и микроорганизмы тесно взаимосвязаны, между ними существуют различные формы взаимоотношений и взаимного влияния. Здесь, конечно, в первую очередь необходимо отметить тесный симбиоз бобовых растений и клубеньковых бактерий, описанный нами в разделе о круговороте азота.